DE2516464C3

DE2516464C3 - cathode ray tube

Info

Publication number: DE2516464C3
Application number: DE2516464A
Authority: DE
Inventors: Robert Franciscus Laurentius Maria Van Der Eindhoven Ven (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-04-25
Filing date: 1975-04-15
Publication date: 1979-09-27
Also published as: FR2269193A1; FR2269193B1; IT1032730B; ES436870A1; AU8043075A; DE2516464A1; DE2516464B2; ATA307475A; AT340487B; JPS50149265A; JPS5525703B2; GB1502876A; CA1035404A; BE828431A; US3979631A; NL7405552A; BR7502437A

Description

zeugungssystems in einer Kathodenstrahlröhre,generating system in a cathode ray tube,

F i g. 2 das Strahlerzeugungssystem nach F i g. 1 in axialem Schnitt undF i g. 2 the beam generation system according to FIG. 1 in axial section and

F i g, 3 eine andere Ausführungsform des Strahlerzeugungssystems nach F i g. 1 in perspektivischer Ansicht.FIG. 3 shows another embodiment of the beam generating system according to FIG. 1 in perspective view.

In den Fig. t und 2 ist nur der Halsteil einer Kathodenstrahlröhre dargestellt Der gläserne Hals 1 weist einen Innendurchmesser von 24 mm auf und ist an einem Ende mit einer gläsernen Verschlußplatte 2 verschlossen, die mit einer Anzahl eingeschmolzener Durchführungsstifte 3 versehen ist Auf diesen Durchführungsstiften ist ein Elektronenstrahlerzeugungssystem montiert, das, längs einer Achse zentriert, eine Kathode 4, eine Steuerelektrode 5, eine Anode 6 und eine Fokussierelektrode 7 enthält. Die Kathode besteht aus einem Hohlzylinder, der an einem Ende mit einer Kappe 8 verschlossen ist, die mit einem elektronenemittierenden Material 9 überzogen ist Weiter ist die Kathode mittels dreier metallener Stützstreifen 10 an einer ersten metallenen Traghülse 11 befestigt Eine zweite metallene Traghülse 12 ist an der ersten Traghülse mittels eines keramischen Ringes 13 befestigt, in den zwei Stützpole 19 für den innerhalb der Kathode 4 liegenden Glühdraht 14 eingeschmolzen sind. Die beiden Enden des Glühdrahtes sind mit einem Befestigungsbügcl 15 verbunden, dessen Querverbindung nach dem Montieren des Glühdrahtes unterbrochen ist Über einen Stromzuführungsleiter 17, der mit der Traghülse 11 verbunden ist, kann die Kathode auf das gewünschte Potential in bezug auf die Steuerelektrode 5 gebracht werden. Diese Steuerelektrode, die mit einer mittleren Öffnung 20 versehen ist, paßt mit geringem Spiel über die Traghülse 12 und wird mit dieser Hülse verschweißt, nachdem ein Abstand von etwa 65 μπι zwischen der Kathode und dieser Steuerelektrode eingestellt worden ist Die Anode 6, die mit einer mittleren Öffnung 21 versehen ist, ist in einem axialen Abstand von etwa 200 μιη von der Steuerelektrode 5 mittels eines zweiten keramischen Ringes 18 fixiert. Der axiale Abstand zwischen der Anode 6 und der Fokussierelektrode 7 beträgt etwa 7,2 mm und ist durch vier Metallstifte 22 bestimmt, die einerseits in den keramischen Ring 18 eingeschmolzen und andererseits mit der Fokussierelektrode 7 verlötet sind, und zwar unter einem zu einem Kragen 23 /.-mgefalztcn Rand dieser Elektrode. Von den vier Stiften, die durch eine gleiche Anzahl von Öffnungen 24 in der Anode 6 geführt sind, ist ein Stift mit einem Durchführungsstift 3 verbunden, um an die Fokussierelektrode das gewünschte Potential anlegen zu können. Die Stifte weisen eine Dicke von 0,6*5 mm auf und bestehen aus einem Material, dessen linearer Ausdehnungskoeffizient dem des keramischen Ringes 18 angepaßt ist. Die Fokussierelektrode 7, die einen innendurchmesser von 8 mm und eine Länge von 3 mm aufweist, besteht aus einem nichtmagnetischen Material, wie rostfreiem Stahl oder einer Kupfer-Nickel-Legierung. Die Fokussierelektrode bildet auf der von dem Elektronenstrahlerzeugungssystem abgekehrten Seite in Vereinigung mit einem auf der Innenseile des Halses 1 angebrachten leitenden Überzug 25 eine beschleunigende Linse. Dieser leitende Überzug, der /.. B. aus Graphit besteht, erstreckt sich einerseits im Hüls bis jenseits der Anode 6 und schließt sich andererseits dem für diese Röhren üblichen leitenden llbcr/iig /wischen der in der Zeichnung nicht dargestellten Atiftrcffplalle und dem LleklroneMstrahler/ciigiingssystcm an. Dur leitende I Ihcr/ng kann sowohl aus einer nicdcrohmiKcn Schicht als auch aus einer hochohmigen Schicht bestehen, wobei unter »hochohmig« eine Schicht mit einem Widerstand von mehr als 500 0hm pro Quadrat zu verstehen ist. Derartige hochohmige Schichten werden z. B. zum Schutz der Bestandteile der Schaltung verwendet, in der die Kathodenstrahlröhre aufgenommen ist, für den Fall, daß in der Röhre ein etwaiger elektrischer Durchschlag auftritt. Die vier Stützglieder 22 bilden in Vereinigung mit dem leitenden Überzug 25 eine elektrostatischeIn Figs. T and 2, only the neck portion is one Cathode ray tube shown The glass neck 1 has an inside diameter of 24 mm and is on closed at one end with a glass closure plate 2, which is melted with a number Feed-through pins 3 is provided. On these feed-through pins is an electron gun mounted, which, centered along an axis, a cathode 4, a control electrode 5, an anode 6 and a focusing electrode 7 contains. The cathode consists of a hollow cylinder that has a Cap 8 is closed, which is coated with an electron-emitting material 9. Next is that Cathode attached to a first metal support sleeve 11 by means of three metal support strips 10 second metal support sleeve 12 is attached to the first support sleeve by means of a ceramic ring 13, in the two support poles 19 for the inside of the cathode 4 lying glow wire 14 are melted down. The two ends of the filament are with one Fixing bracket 15 connected, the cross-connection of which is interrupted after the filament has been mounted is Via a power supply conductor 17, which is connected to the support sleeve 11, the cathode can the desired potential with respect to the control electrode 5 are brought. This control electrode, which is provided with a central opening 20, fits with little play on the support sleeve 12 and is welded to this sleeve after a distance of about 65 μπι between the cathode and this control electrode has been set The anode 6, the is provided with a central opening 21 is at an axial distance of about 200 μm from the control electrode 5 fixed by means of a second ceramic ring 18. The axial distance between the anode 6 and the focusing electrode 7 is about 7.2 mm and is determined by four metal pins 22, which on the one hand in the ceramic ring 18 melted and on the other hand soldered to the focusing electrode 7, namely under an edge folded to a collar 23 / this electrode. Of the four pins that passed through an equal number of openings 24 in the anode 6 are, a pin is connected to a feed-through pin 3 to attach the desired to the focusing electrode To be able to create potential. The pins have a thickness of 0.6 * 5 mm and are made of a material whose coefficient of linear expansion is matched to that of the ceramic ring 18. the Focusing electrode 7, which has an inner diameter of 8 mm and a length of 3 mm, consists of a non-magnetic material such as stainless steel or a copper-nickel alloy. The focusing electrode forms in association with on the side facing away from the electron gun a conductive coating 25 applied to the inner cords of the neck 1, an accelerating lens. This conductive coating, which consists of graphite, for example, extends on the one hand in the sleeve to beyond the anode 6 and, on the other hand, joins the conductive wipe used in these tubes Drawing not shown atiftrcffplalle and the LleklroneMstrahler / ciigiingssystcm an. Major head I your / ng can come from a non-critical layer as well as a high-resistance layer, whereby under "high-resistance" a layer with a resistor of more than 500 ohms per square is to be understood. Such high-resistance layers are z. B. to Protection of the components of the circuit used in which the cathode ray tube is incorporated, in the event that that any electrical breakdown occurs in the tube. The four support members 22 form in union with the conductive coating 25, an electrostatic one

in Achtpollinse. Die vier positiven Pole liegen zwischen den Stützgliedern an regelmäßig über den Umfang des Halses verteilten Stellen, während die vier Pole mit einem verhältnismäßig niedrigeren Potential durch die Stützglieder selber gebildet werden. Die Fokussierwir- -. kung dieser Achtpollinse ist derart, daß der Elektronenstrahl einen rechteckigen Querschnitt erhält. Gegebenenfalls kann eine Vorkorrektur des Elektronenstrahls dadurch erzielt werden, daß die Steuerelektrode 5 und die Anode β mit einer rechteckigen mittleren Öffnungin octopole lens. The four positive poles are between the supporting members at points regularly distributed over the circumference of the neck, while the four poles with a relatively lower potential can be formed by the support members themselves. The focussing -. The effect of this octopole lens is such that the electron beam has a rectangular cross section. Possibly a pre-correction of the electron beam can be achieved in that the control electrode 5 and the anode β with a rectangular central opening

2ii statt mit der üblichen kreisförmigem ^öffnung versehen werden. Die Orientation des auf diese Wvise erhaltenen rechteckigen Auftreffflecks auf der Auftreffplatte ist derart, daß zwei einander gegenüberliegende Seiten parallel zu der Richtung verlaufen, in der die Linien2ii instead of the usual circular opening will. The orientation of the obtained on this wvise rectangular spot on the target is such that two opposite sides run parallel to the direction in which the lines

:■; nacheinander auf die Auftreffplatte durch Ablenkung des Elektronenstrahls in zwei zueinander senkrechten Richtungen geschrieben werden. Diese Ablenkung wird mittels eines in der Zeichnung schematisch gezeigten Systems 26 koaxial um die Röhrenachse angeordneter: ■; successively on the target by deflection of the electron beam can be written in two mutually perpendicular directions. This distraction will arranged coaxially around the tube axis by means of a system 26 shown schematically in the drawing

,.■ Ablenkspulen erzielt,. ■ Deflection coils achieved

Das oben beschriebene Elektronenstrahlerzeugungssystem kann mit den nachstehenden Spannungen betrieben werden:The electron gun described above can be operated with the following voltages:

Kathodecathode zwischen 0 und 60 Vbetween 0 and 60 V. SteuerelektrodeControl electrode OVOV Anodeanode 130 V130 V FokussierelektrodeFocusing electrode 0-130 V0-130V leitender Überzugconductive coating 18-2OkV.18-2OkV.

Die veränderliche Spannung an der Kathode dient zur Steuerung des Elektronenstrahls.The variable voltage at the cathode is used to control the electron beam.

Die Spannung, bei der die Fokussierelektrode betrieben werden soll, ist im wesentlichen von dem Abstand dieser Elektrode von der Anode abhängig, während auch die Länge der Elektrode eine wichtige Rolle spielt. So wurde gefunden, daß bei einer Vergrößerung des Abstandes zwischen der Anode und der Fokussierelektrode von 7,2 mm auf 10,5 mm die Spannung an der Fokussierelektrode auf 1000 V erhöht werden mußte, um ein mit dem ersten Falle vergleichbares Ergebnis zu erzielen. Nachdem die Länge der Fokussierelektrode auf 2,5 mm herabgesetzt wurde, wjreii die vorgenannten niedrigeren Spannungen an der Fokussierelektrode wieder ausreichend.The voltage at which the focusing electrode is to be operated is essentially of that The distance of this electrode from the anode depends, while the length of the electrode is also an important one Role play. It has thus been found that with an increase in the distance between the anode and of the focusing electrode increased from 7.2 mm to 10.5 mm, the voltage on the focusing electrode increased to 1000 V. had to be to find a case comparable to the first Achieve result. After the length of the focusing electrode has been reduced to 2.5 mm, wjreii the aforementioned lower voltages the focusing electrode is sufficient again.

Obgleich im Ausfuhrungsbeispiel von einen/ einzigen leitenden Überzug die Rede ist, ist es auch möglich, diesen Überzug auf der Höhe der Fokussierelektrode an einer mit 27 bezeichneten Stelle zu unterbrechen. Auf diese Weise werden zwei leitende Schichten 28 und 29 erhalten, die verschiedene Potentiale führen können. So kann die Schicht 28 nach wie vor mit dem in der Zeichnung nicht dargestellten Hochspannungskuntaki verbunden sein, während die Schicht 29 ihre Spannung über eine Kontaktfeder emofängt, die z. B. elektrisch mit einem Durchführungsstift 3 verbunden ist. Dabei kann man erwünschtenfalls Über mehr Freiheitsgrade des Systems verfugen.Although in the exemplary embodiment of one / only conductive coating is mentioned, it is also possible to apply this coating at the level of the focusing electrode to interrupt a point designated by 27. In this way two conductive layers 28 and 29 are formed that can lead to different potentials. So the layer 28 can still with the one in the Drawing not shown high-voltage kuntaki be connected while the layer 29 is its voltage emofangs via a contact spring z. B. electrical is connected to a lead-through pin 3. If desired, one can use more degrees of freedom of the system.

The Llektronenstrahler / CII i shown in FIG.

gungssystem unterscheidet sich in bezug auf den Triodenteil 30 nicht von dem System nach Fig. I. Auch hier erstreckt sich der leitende Überzug 32 in dem Hals 31 der Röhre bis jenseits der Anode. Die Fokussierelektrode besteht in diesem Falle aber nicht aus einer zylindrischen Buchse, sondern wird durch einen schraubenlinienförmig mit einer Ganghöhe von 1 mm um die Stützglieder 33 gewickelten Draht 34 mit einem Durchmesser von 130 μΐπ gebildet. Das auf diese Weise gebildete Gitter weist eine Länge von 10 mm auf und wird bei einem Abstand von der Anode von 2 mm bei einer Spannung von 0 V betrieben.system differs in terms of the Triode part 30 does not belong to the system of FIG. I. Here, too, the conductive coating 32 extends in the neck 31 of the tube to beyond the anode. In this case, however, the focusing electrode does not consist of one cylindrical socket but is formed by a helix with a pitch of 1 mm formed around the support members 33 wound wire 34 with a diameter of 130 μΐπ. That way The grid formed has a length of 10 mm and is at a distance from the anode of 2 mm operated at a voltage of 0 V.

Viele Abänderungen in der Ganghöhe und in dem Durchmesser des Drahtes sind auch hier wieder möglich. Was die grundsätzliche Wirkung anbelangt, unterscheidet sich diese Ausführungsform nicht oder nahezu nicht von der an Hand der F i g. I und 2 beschriebenen Ausführungsform.Again, there are many changes in the pitch and diameter of the wire possible. As far as the basic effect is concerned, this embodiment does not differ almost not by the hand of the Fig. I and 2 described embodiment.

For this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Cathode ray tube with a beam generating system for focusing the electron beam to an impact point on one extending in the tube almost perpendicular to its longitudinal axis Target plate with a cathode, a control grid and a focusing electrode, which on the side facing the target in connection with one on the inside of the piston of the Electrically conductive coating attached to the tube forms an electrostatic lens, whereby this Focusing electrode by a number of essentially axially extending, electrically conductive support members is supported, characterized in that that an anode is arranged in the beam direction behind the control grid and that the Support members (22) are surrounded by the conductive coating (25) and together with it a Form electrostatic multi-pole lens, the field of which is in a surface perpendicular to the tube axis Multipole field is

2. Cathode ray tube according to claim 1, characterized in that the support members of the focusing electrode (7) of four equally spaced apart, essentially axially extending metal pins (22) are made with the conductive coating (25) an electrostatic Form eight pole.

3. Cathode ray tube according to one of the preceding spoke, characterized in that the The anode and the control electrode are mechanically connected to one another by an electrically insulating material and the support members for 2) the focus electrode (7) are fastened in the aforementioned insulating material (18).

4. Cathode ray tube according to claim 3, characterized in that the on the target generated impact spot has an almost rectangular shape.

5. Cathode ray tube according to claim 1, 2, 3 or 4, in which the means for generating an electron beam contain a triode part, which is connected to a cathode, a control electrode and an anode is provided, which are arranged centered along a common axis, at least the The anode and the control electrode are mechanically connected to one another by an electrically insulating material are connected, characterized in that the support members of the focusing electrode in said Insulating material are attached.

6. Cathode ray tube according to claim 5, characterized in that the anode with a number of Openings is provided through which the support members of the focusing electrode are guided.

7. Cathode ray tube according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the mentioned support members at the same time as a supply conductor for the electrical potential serves for the focusing electrode.

8. Cathode ray tube according to one of the preceding claims, characterized in that the l'okussicrel electrode is provided with a collar under which the ends attached to this electrode the support members are welded or oiled in place.

ίο

The invention relates to a cathode ray tube according to the preamble of claim 1.

A cathode ray tube in which an electron beam is captured by means of an electrostatic lens system the screen is focused, e.g. B. from US Pat. No. 2,185,378 known. It is stated therein that the lens effect by means of a cylindrical electrode in association with a conductive coating can be obtained on the envelope of the tube.

It is also known a cathode ray tube in which an electrostatic multi-pole lens, the field in a surface perpendicular to the tube axis is a multipole field is used for beam focusing, see U.S. Patent 25 09 254.

The invention is based on the object of providing a tube according to the preamble of claim 1 so to train that it is significantly improved in terms of beam focusing without reducing the overall length or the radiu. of the beam generation system can be increased significantly.

According to the invention, this object is achieved by what is stated in the characterizing part of claim I. Features solved

The support members are therefore not only used to support and fasten the focusing electrode, but also to fulfill also has an electron-optical function.

Further developments of the invention emerge from the subclaims.

With an eight-pole according to the development according to claim 2, with a suitable choice of potentials instead of a circular point of impact, an almost rectangular point of impact is formed on the impact plate will.

The conductive coating of the above type joins the conductive coating, which is in the known cathode ray tubes usually between the beam generating system and the target extends and is connected to the cooking voltage contact.

The electrodes, which have a relatively low voltage in relation to the high voltage, are apart from the focusing electrode itself, the cathode, the control electrode and the anode. The last three Electrodes together form the triode part of the beam generation system, as it is in almost every one Beam generating system is used. This triode part is preferably constructed so that the Control electrode surrounded by an anode and mechanically connected to this anode by means of a the cylindrical surfaces of these electrodes is attached to the ring of insulating material. With this one The structure is the support members of the focusing electrode according to the developments according to the claims 5 and 6 attached The cover glass determines the distance between the anode and the one facing it Limitation of the focusing electrode. With a small distance between the anode and the focusing electrode the potential distribution along the longitudinal axis of the electrode system is approximately the same be that of an accelerating lens, while if this distance is increased, the lens tends to be will have the character of a single lens. In this way, various transitional forms can be created from an accelerating lens to a single lens.

The invention is described in more detail below, for example, using the drawing. Ia / Eigl

I i g. I a perspective Ansirhi of a radiator